2 / 12
Повышение эффективности современных газотурбинных двигате-
лей (ГТД) связано не только с разработкой жаропрочных материалов,
но и c понижением температуры рабочих лопаток за счет совершен-
ствования системы охлаждения указанных деталей. Каналы в стен-
ке охлаждаемых лопаток состоят из множества перемычек, форми-
рующих поток охлаждающего воздуха и обеспечивающих жесткость
конструкции. Наружные поверхности лопаток ГТД контактируют с
продуктами сгорания топлива, внутренние — с высокотемпературным
скоростным воздушным потоком, таким образом, для обеспечения тре-
буемого ресурса работы деталей необходима защита от газовой кор-
розии не только наружных, но и внутренних поверхностей рабочих
лопаток.
Если наружные поверхности защищают, как правило, многоком-
понентными ионно-плазменными покрытиями, то для внутренних по-
лостей применяют жаростойкие алитированные или хромоалитиро-
ванные диффузионные покрытия [1]. Хром в количестве 5. . . 6% зна-
чительно повышает жаростойкость и улучшает физико-механические
свойства алюминидов никеля, поэтому в современных ГТД хромоали-
тирование находит все более широкое применение.
Сложная конфигурация внутренних каналов затрудняет или делает
невозможным применение некоторых методов нанесения покрытий,
вследствие чего в настоящее время для защиты внутренних поверхно-
стей используют порошковую или газоциркуляционную технологии.
Сравнительно простой по техническим условиям реализации порош-
ковый метод имеет существенные недостатки. Это трудоемкий, энер-
гоемкий, плохо управляемый процесс [2]. Гигроскопичность порошка
и присутствие влаги вызывают образование оксида алюминия, части-
цы которого врастают в покрытие, вызывают его преждевременное
разрушение и снижают качество диффузионного слоя. Кроме того, в
узких каналах проявляется фактор недостаточного объема активной
массы порошковой смеси для получения требуемой поверхностной
концентрации алюминия и толщины покрытия [3]. В связи с этим га-
зоциркуляционный метод является безальтернативным для защиты от
газовой коррозии внутренних полостей рабочих лопаток современных
ГТД [4].
В рабочей камере циркуляционной установки предусмотрено раз-
дельное расположение насыщаемых деталей и материалов, содержа-
щих диффундирующие элементы, массоперенос которых происходит
вследствие перепада парциальных давлений летучих галоидных со-
единений и образования самовосстанавливающейся газовой среды [5],
скорость движения которой регулируют с помощью вентилятора. Соз-
дание разряжения в установке перед началом процесса позволяет пре-
дотвратить образование частиц оксида алюминия и гарантировать по-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 2 135